加工中心课件

目录模块一基本知识模块二加工中心基本操作模块三加工中心程序编程模块四加工中心仿真软件第一页第二页，共111页。模块一基本知识项目1.1数控加工基本知识项目1.2安全操作规程项目1.3机床维护常识第二页第三页，共111页。模块二加工中心基本操作项目2.1操作面板介绍项目2.2虎钳找正项目2.3常用刀具、量具项目2.4对刀项目2.5程序格式及常用指令项目2.6坐标系第三页第四页，共111页。模块三加工中心程序编程项目3.1铣削平面练习项目3.2刀具补偿功能项目3.3铣削外方练习项目3.4铣削内方练习项目3.5铣削外圆练习项目3.6铣削内圆练习项目3.8钻孔第四页第五页，共111页。模块四加工中心仿真软件项目4.1软件介绍第五页第六页，共111页。项目1.1数控加工基本知识一、数控加工基本知识数控机床是一种按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床。数控加工泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。

第六页第七页，共111页。第七页第八页，共111页。二、加工中心定义定义：

能自动更换刀具，对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。第八页第九页，共111页。三、加工中心的发展史数控铣床加工中心刀库自动换刀装置第九页第十页，共111页。普通铣床数控铣床加工中心第十页第十一页，共111页。第一台加工中心时间：1958年创始方：美国卡尼-特雷克公司原由：螺旋桨第十一页第十二页，共111页。四、加工中心的工作原理工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同加工工序，自动选择及更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给速度和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，依次完成工件多个面上多工序的加工。

第十二页第十三页，共111页。五、加工中心的分类1、按加工工序分类（1）镗铣（2）车铣第十三页第十四页，共111页。2、按控制轴数分类(1)三轴加工中心(2)四轴加工中心(3)五轴加工中心第十四页第十五页，共111页。3、按主轴与工作台相对位置分类(1)卧式加工中心(2)立式加工中心(3)万能加工中心第十五页第十六页，共111页。4、按可加工工件类型分类(1)镗铣加工中心(2)车削中心(3)五面加工中心(4)车铣复合加工装备第十六页第十七页，共111页。六、加工中心的优点

工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。

第十七页第十八页，共111页。项目1.2安全操作规程一、文明生产和安全操作技术1、文明生产（1）严格遵守数控机床的安全操作规程，熟悉数控机床的操作顺序。（2）保持数控机床周围的环境整洁。（3）操作人员应穿戴好工作服、工作鞋，不得穿、戴有危险性的服饰品。第十八页第十九页，共111页。2、安全操作技术（1）数控机床起动前的注意事项1）起动前，要熟悉数控机床的性能、结构、传动原理、操作顺序及紧急停机方法。2）检查润滑油和齿轮箱内的油量情况。3）检查紧固螺钉，不得松动。4）经常清扫机床周围场地，机床和控制部分保持清洁，不得取下罩盖开动机床。5）校正刀具，并达到使用要求。第十九页第二十页，共111页。（2）调整程序时的注意事项1）使用正确的刀具，严格检查机床原点、刀具参数是否正常。2）确认运转程序和加工顺序是否一致。3）不得进行超出机床加工能力的作业。4）在机床停机时进行刀具调整，确认刀具在换刀过程中不会和其他部位发生碰撞。5）确认工件的夹具是否有足够的强度。6）程序调整好后，要再次检查，确认无误后，方可开始加工。第二十页第二十一页，共111页。（3）机床运转中的注意事项1）机床起动后，在机床自动连续运转前，必须监视其运转状态。2）确认切削液输出通畅，流量充足。3）机床运转时，应关闭防护罩，不得调整刀具和测量工件尺寸，手不得靠近旋转的刀具和工件。4）停机时除去工件或刀具上的切屑。第二十一页第二十二页，共111页。（4）加工完毕时的注意事项1）清扫机床2）涂防锈油润滑机床3）关闭系统，关闭电源第二十二页第二十三页，共111页。二、加工中心操作规程1）机床通电后，检查各开关、按钮和键是否正常、灵活，机床有无异常现象。2）检查电压、气压、油压是否正常、灵活，机床有无异常现象。3）各坐标轴手动回零（机床参考点），若某轴在回零前已在零位，必须先将该轴移动离零点有效距离后，再手动回零点。4）在进行零件加工时，工作台上不能有工具或任何异物。第二十三页第二十四页，共111页。5）开机后让机床空运转达15min以上，使机床达到热平衡状态。6）程序输入后，应认真核对，保证无误，其中包括对代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的核对。7）按工艺规程安装、找正夹具。8）正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算。9）将工件坐标系输入到偏置页面，对坐标、坐标值、正负号、小数点进行认真核对。10）安装工件以前，空运行一次程序，看程序能否顺利执行，刀具长度选取和夹具安装是否合理，有无超程现象。第二十四页第二十五页，共111页。11)刀具补偿值（刀长，半径）输入偏置页面后，要对刀补号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对。12)装夹工件，注意机用虎钳是否妨碍刀具运动，检查零件毛坯和尺寸超常现象。13)检查各刀头的安装方向及各刀具旋转方向是否符合程序要求。14)在程序运行中，要重点观察数控系统的几种显示15)工件加工后，一定要进行机床清扫。16)关机前，要将各坐标轴停在中间位置。第二十五页第二十六页，共111页。项目1.3机床维护常识一、维护保养的相关知识只有操作者正确使用设备，才能保持设备良好的工作性能，充分发挥设备效率，延长设备的使用寿命。也只有操作者正确使用设备，才能减少和避免突发性故障。第二十六页第二十七页，共111页。二、设备的日常维护1、每天做好各导轨面的清洁润滑，有自动润滑系统的机床要定期检查、清洗自动润滑系统，检查油量，及时添加润滑油，检查油泵是否定时起动打油及停止。2、每天检查主轴的自动润滑系统工作是否正常，定期更换主轴箱润滑油。3、注意检查电器柜中冷却风扇是否工作正常，风道过滤网有无堵塞，清洗粘附的尘土。第二十七页第二十八页，共111页。4、注意检查冷却系统，检查液面高度，及时添加油或水，油、水脏时要更换清洗。5、注意检查主轴驱动带，调节松紧程度。6、注意检查导轨、机床防护罩是否齐全有效。7、每天做好机床清扫卫生，清扫切屑，擦净导轨部位的切削液，防止导轨生锈。第二十八页第二十九页，共111页。三、加工中心定期检查项目1、主轴在额定最高转速下运转轴承状态-测振仪2、设备水平检测-水平仪3、X/Y/X轴相互垂直度检测方箱/角尺4、X/Y/Z轴重复定位精度检测

激光干涉仪5、X/Y/Z轴累计误差检测激光干涉仪

第二十九页第三十页，共111页。四、加工中心定期保养项目（1）机械部分：1、检查润滑系统，压力表状态，清洗润滑系统过滤网，更换润滑油，疏通油路，2、检查气路系统，清洁空气过滤网，消除压力气体的泄漏。3、检查液路系统，清洁过滤器、清洗油箱，更换或过滤油液。可能的情况下，更换密封件。第三十页第三十一页，共111页。（2）电气部分1、清洁控制柜内电气元件，检查、紧固接线端子的紧固状态。2、清洗、清洁数控系统控制模块、电路板，清洁风扇，空气过滤网，清洁散热装置，3、清洁伺服电机风扇叶片。4、清洁操作面板内部元件，电路板、风扇。检查插接件的紧固状态。第三十一页第三十二页，共111页。项目2.1操作面板介绍一、数控系统操作面板介绍1、概述数控系统面板即CRT/MDI操作面板。面板采用FANUC0I-Mate系统

第三十二页第三十三页，共111页。可以将面板的键分为以下几个部分：（1）软键键（2）系统操作键（3）数据输入键（4）光标移动键和翻页键（5）编辑键（6）NC功能键（7）电源开关按钮第三十三页第三十四页，共111页。第三十四页第三十五页，共111页。第三十五页第三十六页，共111页。2、MDI面板CRT为显示屏幕，用于相关数据的显示，用户可以从屏幕中看到操作数控系统的反馈信息。MDI面板是用户输入数控指令的地方，MDI面板的操作是数控系统最主要的输入方式。3、功能键和软键第三十六页第三十七页，共111页。二、机床操作面板介绍1、工作方式选择键自动方式、编辑方式、手动方式，MDI方式，手摇方式，回零方式、录入方式等。2、主轴控制键3、机床控制键第三十七页第三十八页，共111页。项目2.2虎钳找正一、百分表的使用方法1、百分表结构第三十八页第三十九页，共111页。2、百分表使用方法①使用前，要认真进行检查。要检查外观，表蒙玻璃是否破裂或脱落；是否有灰尘和湿气侵入表内。检查量杆的灵敏性，是否移动平稳、灵活，无卡住等现象。②使用时，必须把它可靠地固定在表座或其他支架上，否则可能摔坏百分表。③百分表既可用作绝对测量，也可用作相对测量。相对测量时，用量快作为标准件具有较高的测量精度。第三十九页第四十页，共111页。④侧头与被测表面接触时，量杆应有0.3～1mm的压缩量，可提高示值的稳定性，所以要先使主指针转过半圈到一圈左右。⑤为读数的方便，测量前一般把百分表的主指针指到表盘的零位然后再提拉测量杆，重新检查主指针所指零位是否有变化，反复几次直到校准为止。⑥测量工件时应注意量杆的位置。测量平面时，量杆要与被测表面垂直，否则会产生较大的测量误差。测量圆柱形工件时，量杆的轴线应与工件直径方向一直。⑦测量时，量杆的行程不要超过它的测量范围，以免损坏表内零件；避免振动、冲击和碰撞。⑧百分表要保持清洁。第四十页第四十一页，共111页。二、平口虎钳的安装与找正（1）把装有百分表的磁力表座吸在主轴底面。（2）将百分表移动至平口虎钳，固定在钳口上方。（3）移动X轴看百分表柱的位置。（4）将百分表压在钳口上。（5）调整平口虎钳位置，使大表针跳动约0.2mm。（6）锁住其中一个紧固螺栓。（7）再找正到0.05mm内。（8）交替锁紧两个紧固螺栓。第四十一页第四十二页，共111页。项目2.3常用刀具、量具一、刀具的选择选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：适用、安全、经济。

第四十二页第四十三页，共111页。加工中心上用到的刀具有：①钻削刀具:小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等②镗削刀具:粗镗、精镗等③铣削刀具:面铣、立铣、三面刃铣等第四十三页第四十四页，共111页。1、钻削刀具第四十四页第四十五页，共111页。2、铣削加工的刀具1）面铣刀

第四十五页第四十六页，共111页。2）立铣刀第四十六页第四十七页，共111页。二、加工中心辅具1、刀柄第四十七页第四十八页，共111页。2、常用工具（1）对刀器：测定刀具与工件的相对位置（2）找正器：确定工件在机床上的位置

第四十八页第四十九页，共111页。3、常用量具（a）标准量具（b）专用量具（c）万能量具

第四十九页第五十页，共111页。(2)游标卡尺的使用方法第五十页第五十一页，共111页。(3)游标卡尺的注意事项与保养1）游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。2）应定期校验游标卡尺的精准度和灵敏度。3）游标卡尺使用完毕，用棉纱擦拭干净。长期不用时应将它擦上黄油或机油，两量爪合拢并拧紧紧固螺钉，放入卡尺盒内盖好。第五十一页第五十二页，共111页。(4)千分尺的使用方法

读数时，先读出微分筒左边固定套筒中露出刻线整数与半毫米数值（微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周时，测微螺杆就推进或后退0.5mm），接着读出微分筒上与固定套筒二基线对齐刻线的小数值，然后将所读整数和小数相加，即为被测零件的尺寸。第五十二页第五十三页，共111页。第五十三页第五十四页，共111页。项目2.4对刀一、数控机床坐标系1、建立坐标系的基本原则a采用右手笛卡尔直角坐标系b采用假设工件固定不动，刀具相对工件移动的原则。c采用使刀具与工件间距离增大的方向为该坐标轴的正向，反之则为负向。第五十四页第五十五页，共111页。2、坐标系的建立第五十五页第五十六页，共111页。3、机床坐标系与工件坐标系机床坐标系建立在机床原点之上，是机床上固有的坐标系。机床坐标系的原点位置在各坐标轴的正向最大极限处。第五十六页第五十七页，共111页。编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点，并以这个原点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系，称为工件坐标系（编程坐标系）。第五十七页第五十八页，共111页。二、对刀1、塞尺检查法2、试切法第五十八页第五十九页，共111页。项目2.5程序格式及常用指令一、数控编制的方法1、手工编程2、自动编程3、CAD/CAM第五十九页第六十页，共111页。二、程序结构加工程序是由若干程序段组成，而程序段是由一个或若干个指令字组成，指令字代表某一信息单元；每个指令字有地址符和数字组成，它代表机床的一个位置或一个动作；每个程序段结束处应有“EOB”表示该程序段结束转入下一个程序段。第六十页第六十一页，共111页。三、程序格式1234567891011N＿G＿X＿U＿Y＿V＿Z＿W＿I＿J＿K＿R＿F_S_T＿M＿LF顺序号准备功能坐标字进给功能主轴功能刀具功能辅助功能结束符合第六十一页第六十二页，共111页。四、常用指令（1）准备性工艺指令1、G00快速定位2、G01

直线插补3、G02

顺时针圆弧插补/螺旋线插补4、G03

逆时针圆弧插补/螺旋线插补5、G04暂停,确实停止第六十二页第六十三页，共111页。6、G15极坐标指令取消7、G16

极坐标指令8、G17选择XY平面9、G18

选择ZX平面

10、G19

选择YZ平面

11、G20英制输入12、G21

公制输入13、G28

原点返回14、G40刀具半径补正取消15、G41

刀具半径左补正

第六十三页第六十四页，共111页。16、G42

刀具半径右补正17、G43刀具长度正向补正18、G44

刀具长度负向补正19、G49刀具长度补正取消20、G50比例取消21、G51

比例22、G53

机械坐标系23、G54工件坐标系1第六十四页第六十五页，共111页。24、G55

工件坐标系225、G56

工件坐标系326、G57

工件坐标系427、G58

工件坐标系528、G59

工件坐标系629、G68坐标系旋转30、G69坐标系旋转取消31、G73啄进钻孔循环32、G81

钻孔循环33、G83

啄进钻孔循环第六十五页第六十六页，共111页。34、G90绝对坐标指令35、G91

相对坐标指令36、G92设定工件坐标系/或钳住主轴最高转速37、G94每分钟进给38、G95

每转进给39、G96恒定线速度控制40、G97

恒定线速度控制取消41、G98固定循环初始点返回42、G99

固定循环R点返回第六十六页第六十七页，共111页。（2）辅助功能M指令1、M00程序停机中断程序运行，同时主轴进给，切削液停。按下“循环启动”则程序继续执行。2、M01选择停机事先按下“选择停机”开关，则与M00同效，不按下开关，则此指令不起作用。第六十七页第六十八页，共111页。3、M02—光标停在程序结束处，程序结束

M30—光标自动返回程序开头4、M03主轴正转

M04主轴反转

M05主轴停

M06换刀5、M07冷却1打开

M08冷却2打开

M09冷却停止6、M98调用子程序

M99子程序结束第六十八页第六十九页，共111页。五、程序编制的基本内容1、分析零件图2、确定工艺过程3、计算刀具轨迹的坐标值4、编写加工程序5、程序输入系统6、程序校验与首件试切第六十九页第七十页，共111页。项目2.6坐标系一、数控机床编程坐标系1、建立坐标系的基本原则a采用右手笛卡尔直角坐标系b采用假设工件固定不动，刀具相对工件移动的原则c采用使刀具与工件间距离增大的方向为该坐标轴的正向，反之则为负向。

第七十页第七十一页，共111页。2、机械坐标系

Z轴：即传递切削力的主轴。

X轴：在工件的径向，垂直于导轨。

Y轴：右手笛卡尔坐标系第七十一页第七十二页，共111页。3、工件坐标系工件坐标系是编程人员在编程时用来确定刀具和程序的起点的。原点可根据情况而定，但坐标轴方向应与机床坐标系一致，且与之有确定的尺寸关系。

第七十二页第七十三页，共111页。二、数控机床编程参考点1、机床原点（机械零点）2、工件原点（程序零点）3、对刀点（程序起点）4、换刀点第七十三页第七十四页，共111页。项目3.1铣削平面练习一、铣削指令1、快速进给指令G00指令格式：G00X__Y__Z__；指令含义：在工件坐标系中以快速移动速度移动刀具到达由绝对或增量指令指定的位置第七十四页第七十五页，共111页。2、直线插补指令G01指令格式：G01X__Y__Z__F__；指令含义：刀具以程序中设定的进给速度，从某一点出发，直线移动目标点。F表示进给量。进给量单位为mm/min，取值范围为50~200mm/min第七十五页第七十六页，共111页。注意：（1）G00只用于刀具快速接近和远离工件使用，不用于铣削工件。（2）G01用于工件的铣削，也可用于接近和远离工件，只是速度较慢，一般不采用。第七十六页第七十七页，共111页。O0001；G90G54G00X0Y0M03S600；Z100.0；X50.0Y50.0；Z10.0；G01Z0F100；Y-40.0；X-40.0；Y40.0；X30.0；Y-30.0；X-30.0；Y30.0；X20.0；（程序名）（主轴正转）（Z方向走刀）（移动到起始点）（Z方向走刀）（定义吃刀量）（坐标轴移动）。。。第七十七页第七十八页，共111页。Y-20.0；X-20.0；Y20.0；X10.0；Y-10.0；X-10.0；Y10.0；X0；Y0；Z10.0；G00Z100.0；M05；M30；。。。。（抬刀）（快速移动）（主轴停）（程序结束）第七十八页第七十九页，共111页。项目3.2刀具补偿功能一、刀具补偿的提出立铣刀的中心称为刀具的刀位点，刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。

第七十九页第八十页，共111页。二、加工中心刀具补偿1、刀具半径补偿（G41、G42、G40）刀具半径左补偿（G41）指刀具偏向编程加工轨迹运动方向的左方，刀具半径右补偿（G42）指刀具偏向编程加工轨迹运动方向的右方。取消刀具半径补偿用G40，取消刀具半径补偿也可用D00。

第八十页第八十一页，共111页。第八十一页第八十二页，共111页。注意：使用G41、G42、G40指令的程序段必须使用G00或G01指令，不得使用G02或G03。当刀具半径补偿取负值时，G41和G42的功能互换。

格式：

G41/G42G00/G01X__Y__D__;第八十二页第八十三页，共111页。2、刀具长度偏置（G43、G44、G49）G43表示存储器中补偿量与程序指令的终点坐标值相加，G44表示相减，取消刀具长度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80G43Z56H05，假如05存储器中值为16，则表示终点坐标值为72mm。格式：G43Z___H___;第八十三页第八十四页，共111页。项目3.3铣削外方练习例题：毛坯尺寸80*80第八十四页第八十五页，共111页。O0001;G91G28Z0;T1M06;G90G54G00X0Y0M03S600;G43Z100.H01;Z10.;G41X35.Y50.D01;G01Z-6.0F100;Y-35.;X-35.;Y35.;X50.;G00Z100.;G40G49;M05;M30;第八十五页第八十六页，共111页。练习：毛坯80*80第八十六页第八十七页，共111页。项目3.4铣削内方练习例题：毛坯80*80第八十七页第八十八页，共111页。O0001;G90G54G00X0Y0M03S600;G43Z100.0H01;Z10.0;G41X20.0Y-20.0D01;G01Z-6.0F100;G03X35.0Y0R15.0;G01Y35.0;X-35.0;Y-35.0;X35.0;Y0;G03X20.0Y20.0R15.0;G00Z100.0;G40G49;M05;M30;第八十八页第八十九页，共111页。练习：毛坯80*80第八十九页第九十页，共111页。项目3.5铣削外圆练习例题：毛坯80*80第九十页第九十一页，共111页。O0001;G91G28Z0;T1M06;G90G54G00X0Y0M03S600;G43Z100.0H01;Z10.0;G41X35.0Y35.0D01;G01Z-6.0F100;G01Y0;G02I-35.0J0;G01Y-35.0;G00Z100.0;G40G49;M05;M30;第九十一页第九十二页，共111页。练习：毛坯80*80第九十二页第九十三页，共111页。项目3.6铣削内圆练习例题：毛坯80*80第九十三页第九十四页，共111页。O0001;G91G28Z0;T1M06;G90G54G00X0Y0M03S600;G43Z100.0H01;Z10.0;G41X20.0Y-20.0D01;G01Z-6.0F100;G03X35.0Y0R15.0;G03I-35.0J0;G03X20.0Y20.0R15.0;G00Z100.0;G40G49;M05;M30;第九十四页第九十五页，共111页。练习：毛坯80*80第九十五页第九十六页，共111页。项目3.8钻孔循环一、固定循环数控加工中，某